粒子天体物理学家提出了一种奇特的新型类星体物体的存在,名为“暗矮星”,它可能正在我们星系的中心悄然发光。
这些不寻常的物体绝非外观黑暗,其能量来源于暗物质(一种被认为构成宇宙约四分之一的神秘不可见物质)。
该发现来自一个英美研究团队,完整的研究成果已发表在《宇宙学和天体粒子物理学杂志》(Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, JCAP)上。
科学家们利用理论模型提出,暗物质可以被捕获在年轻恒星内部,产生足够的能量阻止其冷却,并将其转变为稳定的、长久存在的物体,他们称之为暗矮星。
暗矮星被认为由褐矮星演化而来,而褐矮星常被描述为失败的恒星。
褐矮星体积太小,无法维持为大多数恒星提供能量的核聚变,因此会随着时间冷却并逐渐暗淡。但如果它们处于暗物质密集的区域,例如银河系中心附近,它们就能捕获暗物质粒子。
如果这些粒子随后碰撞并相互湮灭,它们释放的能量将使暗矮星无限期地持续发光。
这些物体的存在依赖于暗物质由特定种类的粒子构成,即WIMPs(弱相互作用大质量粒子)。
这些是重粒子,几乎不与普通物质相互作用,但可能在恒星内部相互湮灭,为维持暗矮星的生命提供所需能量。
为了区分暗矮星与褐矮星等其他暗淡天体,科学家们指出了一条独特线索:锂元素。
研究人员认为,暗矮星仍会包含一种稀有的锂同位素,称为锂-7。
在正常恒星中,锂-7会迅速燃烧耗尽。因此,如果发现一个看起来像褐矮星但仍有锂-7存在的天体,那将是其与众不同的有力证据。
研究报告的合著者、杜伦大学的朱娜·克伦博士说:“在星系中心发现暗矮星,将为我们理解暗物质的粒子性质提供独特视角。”
该团队相信,像詹姆斯·韦伯太空望远镜这样的设备可能已经具备探测暗矮星的能力,尤其是在聚焦观测星系中心时。
另一种方法可能是观测大量相似天体,并通过统计分析确定其中是否存在暗矮星。
研究人员表示,即使只找到一颗这样的暗矮星,也将是揭示暗物质真实本质的重大一步。
Story Source:
Materials provided byDurham University.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Djuna Croon, Jeremy Sakstein, Juri Smirnov, Jack Streeter.Dark dwarfs: dark matter-powered sub-stellar objects awaiting discovery at the galactic center.Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2025; 2025 (07): 019 DOI:10.1088/1475-7516/2025/07/019
2025-08-03
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2025-07-02
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